[發(fā)明專利]神經(jīng)元模型構(gòu)建方法以及神經(jīng)元裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010156446.9
• 申請日: 2020-03-09
• 公開（公告）號: CN111401540B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王子華;許燕;樊瑜波;劉镕琿;王衛(wèi)東
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號: G06N3/065
• 分類號: G06N3/065;G06N3/06
• 代理公司: 北京京萬通知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11440
• 代理人: 齊曉靜

1.一種神經(jīng)元模型構(gòu)建方法，其中，該模型的輸入信號為多路輸入信號求和得到總的輸入信號；該模型的輸出信號為膜電位信號和突觸后電位信號；

用白噪聲發(fā)生器發(fā)出白噪聲信號，以模擬神經(jīng)元中的白噪聲；

用不應(yīng)期開關(guān)信號發(fā)生器發(fā)出不應(yīng)期開關(guān)信號，用來模擬神經(jīng)元的不應(yīng)期；

用尖峰后電位信號發(fā)生器發(fā)出尖峰后電位信號，用來模擬神經(jīng)元的膜電位從超極化電位恢復(fù)到靜息電位的過程；

用激活閾值電位信號發(fā)生器發(fā)出激活閾值電位信號，用來模擬判斷神經(jīng)元能否被激活的閾值電位；

用過零檢測器實現(xiàn)過零檢測，以判斷模型的當前的膜電位是否超過了激活閾值電位；若所述當前的膜電位超過激活閾值電位信號，過零檢測器發(fā)出一個尖峰信號，以模擬神經(jīng)元膜電位的去極化和再極化過程；若所述當前的膜電位沒有超過激活閾值電位信號，不發(fā)出尖峰信號；

用多個突觸后電位濾波器來模擬神經(jīng)元的突觸將神經(jīng)元的尖峰信號向其他神經(jīng)元傳遞過程的響應(yīng)；

用過零檢測單元發(fā)出的尖峰信號來控制觸發(fā)器；用觸發(fā)器控制所述不應(yīng)期開關(guān)信號發(fā)生器、尖峰后電位信號發(fā)生器、激活閾值電位信號發(fā)生器的觸發(fā)；

總的輸入信號依次與白噪聲信號求和、與不應(yīng)期開關(guān)信號加權(quán)、與尖峰后電位信號求和，得到基礎(chǔ)電位信號；基礎(chǔ)電位信號與激活閾值電位信號求差，之后由過零檢測器判斷是否過零，過零則輸出尖峰信號；尖峰信號通過觸發(fā)器對不應(yīng)期開關(guān)信號發(fā)生器、尖峰后電位信號發(fā)生器和激活閾值電位信號發(fā)生器進行觸發(fā)；基礎(chǔ)電位信號與尖峰信號求和得到膜電位信號；尖峰信號還通過突觸后電位濾波器產(chǎn)生突觸后電位信號。

2.如權(quán)利要求1所述的神經(jīng)元模型構(gòu)建方法，其中，所述白噪聲信號為神經(jīng)元的內(nèi)稟特性噪聲。

3.如權(quán)利要求1所述的神經(jīng)元模型構(gòu)建方法，其中，不應(yīng)期開關(guān)信號發(fā)生器受到觸發(fā)后，產(chǎn)生的不應(yīng)期開關(guān)信號會在一段變化持續(xù)時間內(nèi)由1變?yōu)?，再由0變?yōu)?。

4.如權(quán)利要求1所述的神經(jīng)元模型構(gòu)建方法，其中，激活閾值電位信號是適應(yīng)變化的且具有累加效應(yīng)，當其為靜息閾值且沒有受到觸發(fā)時，會保持在靜息閾值；當受到觸發(fā)后，會在當前閾值的基礎(chǔ)上產(chǎn)生一個增量，激活到一個更高的超極化閾值，之后再漸漸向靜息閾值變化。

5.如權(quán)利要求1所述的神經(jīng)元模型構(gòu)建方法，其中，突觸后電位信號具有連接強度；連接強度分成兩部分，第一部分為靜息連接強度，第二部分為激活連接強度；激活連接強度是適應(yīng)變化且具有累加效應(yīng)的。

6.如權(quán)利要求1所述的神經(jīng)元模型構(gòu)建方法，其中，所述多個突觸后電位濾波器產(chǎn)生的多路突觸后電位信號用于輸入給其他的神經(jīng)元模型，用于構(gòu)成人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。